CN108746261B - 一种弯头喷嘴自动检测校正装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯头喷嘴自动检测校正装置，包括机架，机架上设有定位夹紧机构、靶向检测机构、校正机构；定位夹紧机构用于定位夹紧弯头喷嘴本体并密封住弯头喷嘴本体的一端，夹紧后，弯头喷嘴本体的轴线沿Y方向延伸，喷管的喷头轴线均沿Y轴方向向后延伸；靶向检测机构包括导风管、导风格栅、风速仪，通过四个风速仪分别检测来自四个出风口处的风速大小；校正机构包括X轴校正机构和Z轴校正机构，X轴校正机构包括X轴校正支座、以及分别设置在X轴校正支座上的第一伺服电机、减速器、喷头扳具；Z轴校正机构包括驱动机构、丝杆、丝杆螺母、摆杆、Z轴驱动轴。本发明优点：提高了自动化程度、提高了检测与校正效率。

Description

一种弯头喷嘴自动检测校正装置

技术领域

本发明涉及机械及控制技术领域，尤其涉及的是一种弯头喷嘴自动检测校正装置。

背景技术

机械设备的许多零件都有很高的精度要求，但在加工的过程中，都会出现一定的制造偏差，有些偏差超出了特定的范围是不被允许的，需要进行校正。常规零件的校正方法是通过手工或使用机械工具进行检测与校正，但这种方法效率低，劳动强度大，并且产品的合格率也不高。

弯头喷嘴是一种加工精度比较高的零件，可以用来喷涂润滑液，主要用在机械设备工作过程中需要润滑的部位，并且可以实现定点均匀润滑。但是有些弯头喷嘴存在加工误差，导致不能实现定点喷涂，需要进行精密校正之后才能满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种弯头喷嘴自动检测校正装置，以期实现提高自动化程度、提高检测与校正效率、提高产品合格率且减轻劳动强度的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种弯头喷嘴自动检测校正装置，所述弯头喷嘴包括弯头喷嘴本体和设置在弯头喷嘴本体一侧的喷管，所述喷管由喷管主体和前端的喷头构成，所述喷管的喷头和喷管主体呈L形，所述自动检测校正装置包括机架，所述机架上设有定位夹紧机构、靶向检测机构、校正机构，定义左右方向为X轴方向、前后方向为Y轴方向、上下方向为Z轴方向；

所述定位夹紧机构用于定位夹紧弯头喷嘴本体并密封住弯头喷嘴本体的一端，夹紧后，所述弯头喷嘴本体的轴线沿Y方向延伸，所述喷管的喷头轴线均沿Y轴方向向后延伸；

所述靶向检测机构包括导风管、导风格栅、风速仪，所述导风管的轴心线沿Y轴方向延伸且位于喷管的喷头正后方，所述导风格栅设置在导风管内且将导风管内部空腔均匀的分隔为四个空腔单元，导风管后端在对应四个空腔单元的部位分别设有四个出风口，四个出风口后侧分别安装有四个风速仪，通过四个风速仪分别检测来自四个出风口处的风速大小；

所述校正机构包括X轴校正机构和Z轴校正机构，所述X轴校正机构包括X轴校正支座、以及分别设置在X轴校正支座上的第一伺服电机、减速器、喷头扳具，所述第一伺服电机输出轴和减速器的输出轴均沿X轴方向向左延伸，所述第一伺服电机输出轴与减速器的输入轴相连接，所述喷头扳具固定安装在减速器的输出轴上，所述喷头扳具内设有与喷管的喷头形状相吻合的通孔，所述喷管的喷头穿入喷头扳具内的通孔内，通过第一伺服电机和减速器带动喷头转动，实现对喷头上下方向的校正；所述Z轴校正机构包括驱动机构、丝杆、丝杆螺母、摆杆、Z轴驱动轴，整个Z轴校正机构设置在X轴校正支座下方，所述丝杆转动设置在丝杆支撑座上且沿左右方向延伸，所述丝杆螺母螺纹套装在丝杆上，所述摆杆的一端与丝杆螺母下端转动连接、另一端与Z轴驱动轴的下端固定连接，所述Z轴驱动轴的上端与X轴校正支座固定连接，通过驱动机构驱动丝杆转动，丝杆转动带动丝杆螺母沿左右方向平动，从而带动摆杆在水平面内摆动，进而带动Z轴驱动轴转动，最终通过Z轴驱动轴带动整个X轴校正机构绕着Z轴转动，实现对喷头左右方向的校正。

进一步的，所述定位夹紧机构包括定位夹具、密封压紧气缸，所述定位夹具安装在机架上且沿竖向设置，所述密封压紧气缸位于定位夹具的前方，所述定位夹具前侧设有一个向前凸出的定位凸环，所述定位凸环与弯头喷嘴本体的中心孔相吻合，所述定位夹具上还开有一个定位孔，所述定位孔与弯头喷嘴本体后端的凸柱相吻合；所述密封压紧气缸的活塞杆沿前后方向向后延伸，所述密封压紧气缸的活塞杆端部设有密封垫，通过密封压紧气缸的活塞杆压紧并密封住弯头喷嘴本体的中心孔。

进一步的，所述驱动机构包括第二伺服电机、主动带轮、从动带轮、同步带，所述第二伺服电机的输出轴与主动带轮固定连接，所述主动带轮和从动带轮通过所述同步带传动连接，所述从动带轮固定在所述丝杆的一端。

进一步的，所述导风管的左右两侧分别设有竖直支架，所述导风管下方设有导轨，所述导轨沿前后方向延伸，所述竖直支架下端滑动设置在导轨上。

本发明相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，通过采用可视化的自动控制技术，无需人为干预，自动实现检测与校正，克服了现有技术的缺点与不足，提高了产品的合格率。

2、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，X轴校正机构上的第一伺服电机产生的高转速经减速器减速，产生的较大力矩可以实现对弯头喷嘴上下方向精确、快速的校正。

3、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，Z轴校正机构上的第二伺服电机产生的高转速通过同步带轮作用于丝杆上，丝杆产生的推动力间接作用于摆杆，与摆杆形成的较大的输出力矩足以带动X轴校正机构整体转动，克服了现有技术输出力矩的不足，并且通过摆杆可以控制Z轴驱动轴的输出转速，从而实现弯头喷嘴左右方向精确、快速的校正。

4、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，采用X轴校正机构与Z轴校正机构，它们既可以单独作用，也可以同时作用，实现两个方向同时校正，克服了现有技术单一性的缺陷，有效的实现弯头喷嘴的校正一步到位，提高了校正效率。

5、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，其定位机构采用的定位夹具，充分利用了弯头喷嘴的结构特点，定位凸环与弯头喷嘴本体的中心孔相吻合，从而保障了校正过程中弯头喷嘴本体的结构完整性，实现对喷头的有效校正；其夹紧机构采用的密封压紧气缸，既可以实现对弯头喷嘴的夹紧，也可以实现对弯头喷嘴通气时的密封，简化了工序；

6、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，靶向检测机构采用的风速仪，充分的利用了现有的成熟技术，更加直观的检测从导风格栅出来的风速大小，可以直接读取利用，与现有技术相比，简化了后续的控制系统，降低了开发的成本；靶向检测机构的导风管与弯头喷嘴喷头之间的距离可调，可以控制作用于风速仪上的风速大小，使检测装置更加灵活可控。

7、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，在X轴校正机构上设有行程开关、限位挡板，通过调整起始位置时行程开关与限位挡板的距离，从而限制X轴驱动轴的转动角度，避免可能出现的大幅旋转而损毁零件，保障了零件的完整性。

8、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，选用经过除湿、压缩的空气作为检测介质，取材方便、容易控制，保障了装置与零件清洁无污染；

9、本发明提供的弯头喷嘴自动检测校正装置，经过反复的实验操作与使用，可以有效的实现弯头喷嘴的校正，缩短的检测与校正的周期，大大的提高了产品的合格率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明去掉工作板后的整体结构示意图。

图3为本发明的弯头喷嘴的结构示意图

图4为本发明的定位夹紧机构的结构示意图

图5为本发明的Z轴校正机构结构示意图

图6为本发明的X轴校正机构的结构示意图

图7为本发明的靶向检测机构的结构示意图

图8为本发明的靶向检测原理图。

图中标号：1弯头喷嘴，11弯头喷嘴本体，12凸柱，13喷管主体，14喷头；2定位夹紧机构，21密封压紧气缸，22气缸导杆，23夹具座支架，24密封垫，25定位夹具，26夹具座，27喷头扳具；3、Z轴校正机构，31第二伺服电机，32同步带，33主动带轮，34从动带轮，35丝杆，36丝杆螺母，37摆杆，38、Z轴驱动轴，39、Z轴驱动板；4、X轴校正机构，41X轴驱动轴，42限位挡板，43行程开关，44X轴校正支座，45减速器，46第一伺服电机；5靶向检测机构，51导风管，52导风格栅，53竖直支架，54导轨，55风速仪；6机架，61工作板。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

参见图1至图8，本实施例公开了一种弯头喷嘴自动检测校正装置，弯头喷嘴1包括弯头喷嘴本体11和设置在弯头喷嘴本体11一侧的喷管，喷管由喷管主体13和前端的喷头14构成，喷管的喷头14和喷管主体13呈L形，自动检测校正装置包括机架6，机架6上设有定位夹紧机构2、靶向检测机构5、校正机构，定义左右方向为X轴方向、前后方向为Y轴方向、上下方向为Z轴方向；

定位夹紧机构2用于定位夹紧弯头喷嘴本体11并密封住弯头喷嘴本体11的一端，夹紧后，弯头喷嘴本体11的轴线沿Y方向延伸，喷管的喷头14轴线均沿Y轴方向向后延伸；

靶向检测机构5包括导风管51、导风格栅52、风速仪55，导风管51的轴心线沿Y轴方向延伸且位于喷管的喷头14正后方，导风格栅52设置在导风管51内且将导风管51内部空腔均匀的分隔为四个空腔单元，导风管51后端在对应四个空腔单元的部位分别设有四个出风口，四个出风口后侧分别安装有四个风速仪55，通过四个风速仪55分别检测来自四个出风口处的风速大小；

校正机构包括X轴校正机构4和Z轴校正机构3,校正机构设置在机架6的工作板61上，X轴校正机构4包括X轴校正支座44、以及分别设置在X轴校正支座44上的第一伺服电机46、减速器45、喷头扳具27，第一伺服电机46输出轴和减速器45的输出轴均沿X轴方向向左延伸，第一伺服电机46输出轴与减速器45的输入轴相连接，喷头扳具27通过X轴驱动轴41固定安装在减速器45的输出轴上，喷头扳具27内设有与喷管的喷头14形状相吻合的通孔，喷管的喷头14穿入喷头扳具27内的通孔内，通过第一伺服电机46和减速器45带动喷头14转动，实现对喷头14上下方向的校正；Z轴校正机构3包括驱动机构、丝杆35、丝杆螺母36、摆杆37、Z轴驱动轴38，整个Z轴校正机构3设置在X轴校正支座44下方，丝杆35转动设置在丝杆35支撑座上且沿左右方向延伸，丝杆螺母36螺纹套装在丝杆35上，摆杆37的一端与丝杆螺母36下端转动连接、另一端与Z轴驱动轴38的下端固定连接，Z轴驱动轴38的上端与X轴校正支座44固定连接，通过驱动机构驱动丝杆35转动，丝杆35转动带动丝杆螺母36沿左右方向平动，从而带动摆杆37在水平面内摆动，进而带动Z轴驱动轴38转动，最终通过Z轴驱动轴38带动整个X轴校正机构4绕着Z轴转动，实现对喷头14左右方向的校正。

定位夹紧机构2包括定位夹具25、密封压紧气缸21，定位夹具25安装在机架6上且沿竖向设置，密封压紧气缸21位于定位夹具25的前方，定位夹具25前侧设有一个向前凸出的定位凸环，定位凸环与弯头喷嘴本体11的中心孔相吻合，定位夹具25上还开有一个定位孔，定位孔与弯头喷嘴本体11后端的凸柱12相吻合；密封压紧气缸21的活塞杆沿前后方向向后延伸，通过密封压紧气缸21的活塞杆端部设有密封垫24，通过密封压紧气缸21的活塞杆压紧并密封住弯头喷嘴本体11的中心孔。

驱动机构包括第二伺服电机31、主动带轮33、从动带轮34、同步带32，第二伺服电机31的输出轴与主动带轮33固定连接，主动带轮33和从动带轮34通过同步带32传动连接，从动带轮34固定在丝杆35的一端。

导风管51的左右两侧分别设有竖直支架53，导风管51下方设有导轨54，导轨54沿前后方向延伸，竖直支架53下端滑动设置在导轨54上。

定位夹紧结构上的定位夹具25上设有的定位凸环和定位孔可以实现对零件的完全定位。定位夹紧机构2上的密封压紧气缸21，通过调整气缸导杆22的位置，从而控制密封垫24与弯头喷嘴本体11的距离，保证有效的实现弯头喷嘴1的夹紧与密封，不会损毁机构与零件。

X轴校正机构4还包括行程开关43、限位挡板42，行程开关43设置在X轴校正支座44上，限位挡板42设置在X轴驱动轴41上，通过调节行程开关43与限位挡板42的距离，限制X轴驱动轴41的转动角度。

本实施例公开的一种弯头喷嘴1自动检测校正装置的工作过程如下：

一、弯头喷嘴1的装夹过程

将弯头喷嘴1置于固定在夹具座26中的定位夹具25上，喷头14置于喷头扳具27的通孔中，调节夹具座支架23可以使标准的弯头喷嘴1的喷头14的轴心线与导风管51的轴心线对齐，密封压紧气缸21的活塞杆带动密封垫24夹紧并密封住弯头喷嘴本体11，完成对弯头喷嘴1的装夹。

二、弯头喷嘴1的检测过程

弯头喷嘴1装夹完成之后，从夹具座26后面通入空气，喷头14出来的气流穿过固定在导风管51的导风格栅52，从导风格栅52出来的四股气流穿过置于其后的四个风速仪55上，直接采集风速仪55的数据，还可以通过滑动置于导轨54上的竖直支架53，调节风速仪55接受到的风速大小，可以获得更加平稳准确的数据，最后反馈给控制系统。若四个风速仪55显示的数据相同，则弯头喷嘴1合格，若四个风速仪55显示的数据不尽相同，则进入后续的校正过程。

三、弯头喷嘴1的校正过程

弯头喷嘴1的检测过后，控制系统进行数据的分析，判断出弯头喷嘴1往哪个方向偏移，进而实现相反方向的校正，通过驱动X轴校正机构4与Z轴校正机构3进入校正。X轴校正机构4的第一伺服电机46产生的高转速经过减速器45减速后，带动固连在X轴驱动轴41的喷头扳具27转动，通过调整限位挡板42与行程开关43之间的距离，限制喷头扳具27的转动角度，最终实现弯头喷嘴1上下方向的校正。Z轴校正机构3的第二伺服电机31产生的高转速作用于主动带轮33，主动带轮33的转速经过同步带32传递到与从动带轮34固连的丝杆35上，丝杆35带动与丝杆螺母36固连在一起的摆杆37摆动，摆杆37与Z轴驱动轴38固连在一起，并使Z轴驱动轴38产生较大的力矩，Z轴驱动轴38与Z轴驱动板39固连在一起，从而带动与Z轴驱动板39固连在一起的X轴驱动机构绕Z轴的转动，最终实现弯头喷嘴1左右方向的校正。X轴校正机构4与Z轴校正机构3既可以单独作用，也可以同时作用，实现对弯头喷嘴1的有效校正。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种弯头喷嘴自动检测校正装置，所述弯头喷嘴包括弯头喷嘴本体和设置在弯头喷嘴本体一侧的喷管，所述喷管由喷管主体和前端的喷头构成，所述喷管的喷头和喷管主体形成L形，其特征在于：所述自动检测校正装置包括机架，所述机架上设有定位夹紧机构、靶向检测机构、校正机构，定义左右方向为X轴方向、前后方向为Y轴方向、上下方向为Z轴方向；

所述定位夹紧机构用于定位夹紧弯头喷嘴本体并密封住弯头喷嘴本体的一端，夹紧后，所述弯头喷嘴本体的轴线沿Y方向延伸，所述喷管的喷头轴线均沿Y轴方向向后延伸；

所述靶向检测机构包括导风管、导风格栅、风速仪，所述导风管的轴心线沿Y轴方向延伸且位于喷管的喷头正后方，所述导风格栅设置在导风管内且将导风管内部空腔均匀的分隔为四个空腔单元，导风管后端在对应四个空腔单元的部位分别设有四个出风口，四个出风口后侧分别安装有四个风速仪，通过四个风速仪分别检测来自四个出风口处的风速大小；

所述校正机构包括X轴校正机构和Z轴校正机构，所述X轴校正机构包括X轴校正支座、以及分别设置在X轴校正支座上的第一伺服电机、减速器、喷头扳具，所述第一伺服电机输出轴和减速器的输出轴均沿X轴方向向左延伸，所述第一伺服电机输出轴与减速器的输入轴相连接，所述喷头扳具固定安装在减速器的输出轴上，所述喷头扳具内设有与喷管的喷头形状相吻合的通孔，所述喷管的喷头穿入喷头扳具内的通孔内，通过第一伺服电机和减速器带动喷头转动，实现对喷头上下方向的校正；所述Z轴校正机构包括驱动机构、丝杆、丝杆螺母、摆杆、Z轴驱动轴，整个Z轴校正机构设置在X轴校正支座下方，所述丝杆转动设置在丝杆支撑座上且沿左右方向延伸，所述丝杆螺母螺纹套装在丝杆上，所述摆杆的一端与丝杆螺母下端转动连接、另一端与Z轴驱动轴的下端固定连接，所述Z轴驱动轴的上端与X轴校正支座固定连接，通过驱动机构驱动丝杆转动，丝杆转动带动丝杆螺母沿左右方向平动，从而带动摆杆在水平面内摆动，进而带动Z轴驱动轴转动，最终通过Z轴驱动轴带动整个X轴校正机构绕着Z轴转动，实现对喷头左右方向的校正。

2.如权利要求1所述的一种弯头喷嘴自动检测校正装置，其特征在于：所述定位夹紧机构包括定位夹具、密封压紧气缸，所述定位夹具安装在机架上且沿竖向设置，所述密封压紧气缸位于定位夹具的前方，所述定位夹具前侧设有一个向前凸出的定位凸环，所述定位凸环与弯头喷嘴本体的中心孔相吻合，所述定位夹具上还开有一个定位孔，所述定位孔与弯头喷嘴本体后端的凸柱相吻合；所述密封压紧气缸的活塞杆沿前后方向向后延伸，所述密封压紧气缸的活塞杆端部设有密封垫，通过密封压紧气缸的活塞杆压紧并密封住弯头喷嘴本体的中心孔。

3.如权利要求1所述的一种弯头喷嘴自动检测校正装置，其特征在于：所述驱动机构包括第二伺服电机、主动带轮、从动带轮、同步带，所述第二伺服电机的输出轴与主动带轮固定连接，所述主动带轮和从动带轮通过所述同步带传动连接，所述从动带轮固定在所述丝杆的一端。

4.如权利要求1所述的一种弯头喷嘴自动检测校正装置，其特征在于：所述导风管的左右两侧分别设有竖直支架，所述导风管下方设有导轨，所述导轨沿前后方向延伸，所述竖直支架下端滑动设置在导轨上。